CN109272143A - 一种基于未来天气预报的山区汇水量预测方法 - Google Patents

一种基于未来天气预报的山区汇水量预测方法 Download PDF

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于广明
于书豪
王大宁
曾宪坤
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Abstract

本发明公开了一种基于未来天气预报的山区汇水量预测方法，首先计算汇水面积，对研究河流的规模、景观现状及其功能进行分析，将获取到的地图基本单元进行拼接，得到完整山谷流经图。计算山谷周边河流水量的面积，根据预测降雨量、及山谷流经图得到的汇水面积计算上述面积将汇聚的雨水量，根据上述计算的汇水量评价山谷涌水、山洪暴发的可能性；建立山谷汇水量评价模型；根据山谷汇水量评价模型评价山谷涌水、山洪暴发的可能性，来实现采取一定的泄洪措施，避免灾害的发生。本发明的有益效果是能够准确预测山区汇水量，提前做好灾害发生的准备。

Description

一种基于未来天气预报的山区汇水量预测方法
技术领域
本发明属于地理学技术领域，涉及一种基于未来天气预报的山区汇水量预测方法。
背景技术
水库溢水溃坝、尾矿库浸润线超高、山洪暴发等地质水利灾害与大气降雨密切相关。大气降雨，使山谷、水库、尾矿库等汇水量迅速增加，当汇水量达到一定程度，超过了山谷、水库、尾矿库等的容量极限时，便会发生山洪、溃坝等灾害，对下游工农业和居民构成巨大的威胁。因此，需要对山谷、水库、尾矿库的汇水量进行预先测算。如果根据未来几天的天气预报获知未来的降雨量，便会根据未来的降雨量、地形条件等实现预测出未来的山谷、水库、尾矿库的汇水量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于未来天气预报的山区汇水量预测方法，本发明的有益效果是能够准确预测山区汇水量，提前做好灾害发生的准备。
本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行：
步骤1：确定分水线，计算汇水面积：根据地形等值线图，绘制山谷流经图；
对研究河流的规模、景观现状及其功能进行分析，根据河段地形判断河流的控制断面或区域，提取反映河流区域质量的主要因素，获取待绘制地形的地图基本单元，地形基本单元上的图案为无边界图案或有边界图案，如果为有边界图案，则所述有边界图案的边界交接点位于所述地图基本单元的边缘中央；将获取到的地图基本单元进行拼接，得到完整山谷流经图。
步骤2：计算山谷周边河流水量的面积，根据历史降水量记录，以及近期天气预报，利用层次分析法分析这些指标与山谷周边河流流量之间的关系，构建山谷水量与未来天气降雨量的关系体系；
步骤3：根据预测未来降雨量、及山谷流经图得到的汇水面积计算上述面积将汇聚的雨水量，即汇水量；
步骤4：根据上述计算的汇水量评价山谷涌水、山洪暴发的可能性；对评价体系的指标进行分级取值，建立其与流量变化的关系，并确定相关权重取值，从而建立山谷汇水量评价模型；
步骤5：根据山谷汇水量评价模型评价山谷涌水、山洪暴发的可能性，来实现采取一定的泄洪措施，避免灾害的发生。
进一步，步骤3中汇水量的计算方法如下：首先要找出汇水面积上不同的等流时线，流域个点的地面净雨流达到出口端面所经历的时间是汇流时间，流域上汇流时间相等的点组成的线就是等流时线，然后根据预测降雨量的持续时间划分为几个时间段，并以此时间间隔为准在流域上画出等流时线，根据各个时间间隔内的平均雨量与等流时线结合求出汇水量。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明给出一种基于天气预报的山区汇水量预测方法，按照以下步骤进行：
步骤1：确定分水线，计算汇水面积：根据地形等值线图，绘制山谷流经图；
对研究河流的规模、景观现状及其功能进行分析，根据河段地形判断河流的控制断面或区域，提取反映河流区域质量的主要因素，获取待绘制地形的地图基本单元，地形基本单元上的图案为无边界图案或有边界图案，如果为有边界图案，则所述有边界图案的边界交接点位于所述地图基本单元的边缘中央；将获取到的地图基本单元进行拼接，得到完整山谷流经图。
步骤2：计算山谷周边河流水量的面积，根据历史降水量记录，以及未来天气预报，利用层次分析法分析这些指标与山谷周边河流流量之间的关系，构建山谷水量与未来天气降雨量的关系体系；
步骤3：根据预测降雨量、及山谷流经图得到的汇水面积计算上述面积将汇聚的雨水量，即汇水量；汇水量的计算方法如下：首先要找出汇水面积上不同的等流时线，流域个点的地面净雨流达到出口端面所经历的时间是汇流时间，流域上汇流时间相等的点组成的线就是等流时线，然后根据预测降雨量的持续时间划分为几个时间段，并以此时间间隔为准在流域上画出等流时线，根据各个时间间隔内的平均雨量与等流时线结合求出汇水量。
例如一个降雨过程持续了两个小时，第一个小时内，等流时线0和1之间的降雨量能够汇流到出口截面。根据第一个小时内的雨量和等流时线0和1之间面积可以算出汇集的流量；第二个小时内，等流时线0到2之间的雨水都可以汇集到流域出口断面，根据第二个小时内的平均雨量和等流时线0到2之间的面积可以算出第二个小时内的平均雨量。比较第一小时内的平均流量和第二小时内的平均流量，较大的那个就是此河流的最大流量。如果降雨持续更长的时间或者划分的时间段更小。
步骤4：根据上述计算的汇水量评价山谷涌水、山洪暴发的可能性；对评价体系的指标进行分级取值，建立其与流量变化的关系，并确定相关权重取值，从而建立山谷汇水量评价模型；
步骤5：根据山谷汇水量评价模型评价山谷涌水、山洪暴发的可能性，来实现采取一定的泄洪措施，避免灾害的发生。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种基于未来天气预报的山区汇水量预测方法，其特征在于按照以下步骤进行：
步骤1：确定分水线，计算汇水面积：根据地形等值线图，绘制山谷流经图；对研究河流的规模、景观现状及其功能进行分析，根据河段地形判断河流的控制断面或区域，提取反映河流区域质量的主要因素，获取待绘制地形的地图基本单元，地形基本单元上的图案为无边界图案或有边界图案，如果为有边界图案，则所述有边界图案的边界交接点位于所述地图基本单元的边缘中央；将获取到的地图基本单元进行拼接，得到完整山谷流经图。
步骤2：计算山谷周边河流水量的面积，根据历史降水量记录，以及近期天气预报，利用层次分析法分析这些指标与山谷周边河流流量之间的关系，构建天气与山谷水量关系体系；
步骤3：根据预测降雨量、及山谷流经图得到的汇水面积计算上述面积将汇聚的雨水量，即汇水量；
步骤4：根据上述计算的汇水量评价山谷涌水、山洪暴发的可能性；对评价体系的指标进行分级取值，建立其与流量变化的关系，并确定相关权重取值，从而建立山谷汇水量评价模型；
步骤5：根据山谷汇水量评价模型评价山谷涌水、山洪暴发的可能性，来实现采取一定的泄洪措施，避免灾害的发生。
2.按照权利要求1所述一种基于未来天气预报的山区汇水量预测方法，其特征在于：所述步骤3中汇水量的计算方法如下：首先要找出汇水面积上不同的等流时线，流域个点的地面净雨流达到出口端面所经历的时间是汇流时间，流域上汇流时间相等的点组成的线就是等流时线，然后根据预测降雨量的持续时间划分为几个时间段，并以此时间间隔为准在流域上画出等流时线，根据各个时间间隔内的平均雨量与等流时线结合求出汇水量。
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